JP3662159B2 - Solenoid driven pilot valve - Google Patents

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JP3662159B2
JP3662159B2 JP2000037455A JP2000037455A JP3662159B2 JP 3662159 B2 JP3662159 B2 JP 3662159B2 JP 2000037455 A JP2000037455 A JP 2000037455A JP 2000037455 A JP2000037455 A JP 2000037455A JP 3662159 B2 JP3662159 B2 JP 3662159B2
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/36—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
    • F16K31/40—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
    • F16K31/406—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston
    • F16K31/408—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston the discharge being effected through the piston and being blockable by an electrically-actuated member making contact with the piston

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  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はソレノイド駆動パイロット弁に関し、特に主弁に形成されたパイロット孔をソレノイドに磁気連結されたパイロット弁で開閉させることにより主弁をパイロット作動により開閉駆動するようにしたノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソレノイド駆動パイロット弁は一般に、高圧側流路と低圧側流路との間の連通路に形成された弁座に高圧側から対向して主弁が配置され、弁座から見て主弁の裏側にあたる位置に形成された調圧室が、主弁に形成されたパイロット孔を通じて低圧側流路と連通すると共にリーク路を通じて高圧側流路と連通し、電磁コイルから発生する磁力によって軸線方向に進退駆動される可動鉄芯に連結されたパイロット弁によってパイロット孔を調圧室側から開閉させて、主弁をパイロット作動により開閉駆動するようになっている。
【０００３】
このようなソレノイド駆動パイロット弁としては、ソレノイドが通電されていないときに、主弁が閉じているタイプと開いているタイプとがある。ソレノイドの非通電時に主弁が開いているノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁として、本出願人によるたとえば特開平１１−２３０３９８号公報に見ることができる。
【０００４】
この公報に記載のノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁によれば、弁座に対向して環状に形成された主弁が主弁保持筒に固着されていて、その主弁保持筒に固定鉄芯が一体的に連結され、固定鉄芯は主弁と共に移動するようにスリーブ内に軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。その固定鉄芯は、その軸線位置にパイロット孔が貫通形成されており、その一端側はスリーブ内に開口して調圧室内と直接連通し、他端側は低圧側流路と直接連通されている。また、主弁から見て固定鉄芯の後方位置に可動鉄芯がスリーブ内に軸線方向に進退自在に嵌挿配置されており、固定鉄芯のパイロット孔の開口と対向する端面にパイロット弁が取り付けられている。そして、可動鉄芯および固定鉄芯は、コイルスプリングによって互いに係止されていて、可動鉄芯に電磁力が作用しない非通電状態においては、可動鉄芯と固定鉄芯との間の間隔がコイルスプリングの自然長によって所定長に保持されている。
【０００５】
この非通電状態では、高圧の流体が供給されると、その流体は主弁保持筒に設けられたリーク孔を介して調圧室に入り、さらに、調圧室から固定鉄芯とスリーブとの間の隙間を通り、固定鉄芯のパイロット孔を通って低圧側流路へ流れるようになる。これにより、流体は調圧室に止まることができないため、主弁は供給される流体の一次圧によって上方に押し上げられ、開弁する。
【０００６】
ソレノイドの電磁コイルが通電されると、可動鉄芯は固定鉄芯に吸着されることにより、パイロット弁がパイロット孔を閉塞する。これにより、リーク孔を通じて高圧側流路側から調圧室内に漏入する流体によって調圧室内が高圧になり、低圧側流路側との差圧によって主弁保持筒が弁座側に移動し、主弁が弁座に押し付けられて閉弁状態で静止する。
【０００７】
この閉弁状態で電磁コイルを非通電にすると、スリーブ内ではコイルスプリングの付勢力によって可動鉄芯を固定鉄芯から所定間隔だけ離れた位置に戻す。これにより、パイロット孔が低圧側と連通するので、調圧室内が低圧になり、主弁保持筒に作用する高圧側流路側の圧力（調圧室内との差圧）により、主弁が弁座から離れる方向に主弁保持筒が移動し、開弁状態になる。
【０００８】
また、主弁には、弁座に対向する側に弁体が取り付けられているが、高圧側流路に高圧が導入されている状態で主弁が急開弁すると、その主弁と弁体との隙間に入り込んだ圧力により弁体が変形して主弁から脱落することがある。それを防ぐために、主弁に圧力逃し孔を穿設し、主弁と弁体との隙間に入り込んだ圧力を圧力逃し孔を介して逃してやることで、圧力による弁体の変形を防ぎ、主弁からの脱落を防止するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のようなノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁では、主弁保持筒と固定鉄芯とが一体的に連結され、主弁保持筒はシリンダ孔内を、固定鉄芯はスリーブ内をそれぞれ摺動する構成になっているため、主弁保持筒および固定鉄芯が同心ずれを起こした場合、弁動作がスムーズに行われなくなるという問題点があった。また、スリーブ内に嵌挿された固定鉄芯が傾いたり同心ずれを起こした場合には、パイロット弁が閉弁状態にあるとき可動鉄芯側に設けられた弁体との合わせ面が全周で同じように密着されなくなり、内部漏れの原因になる。
【００１０】
また、主弁保持筒に設けられたリーク孔を介して調圧室に入った流体は、調圧室から固定鉄芯とスリーブとの間の隙間を通り、固定鉄芯のパイロット孔を通って低圧側流路へ流れる構成であるため、流体が固定鉄芯の摺動部である、固定鉄芯とスリーブとの間の隙間を通ることになる。このため、流体に異物が含まれていた場合、異物が固定鉄芯とスリーブとの間の隙間に入り込んで可動鉄芯が作動不良になるという問題点があった。
【００１１】
さらに、従来では、高圧流体の切り換え動作時に弁体が主弁から脱落するのを防止するため、主弁には、圧力逃し孔のための穴あけ加工が必要であった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、パイロット弁の同心ずれによる作動性悪化が防止され、異物による摺動性悪化が防止され、圧力逃し孔のための穴あけ加工が不要なソレノイド駆動パイロット弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、高圧側流路と低圧側流路との間の連通路に形成された弁座に高圧側から対向して進退自在に主弁が配置され、前記高圧側流路から前記弁座から見て前記主弁の裏側部分に形成された調圧室および前記主弁に形成されたパイロット孔を通じて前記低圧側流路へと連通し、電磁コイルから発生する磁力によって動作されるパイロット弁により前記パイロット孔を前記調圧室側から開閉させることで前記主弁をパイロット作動により開閉駆動するようにしたソレノイド駆動パイロット弁において、前記調圧室から前記電磁コイルを貫通して前記主弁の軸線と同じ軸上に配置されたスリーブと、軸線方向に進退自在に前記スリーブ内に嵌挿配置されたコアと、前記コアと前記主弁との間にて一部が前記スリーブ内に軸線方向に進退自在に嵌挿配置され、前記主弁側には前記パイロット弁を収納すると共に前記調圧室と連通孔で連通されていて前記主弁に設けられたパイロット孔に開口している中空部を有し、前記主弁とは分離して配置され、前記電磁コイルが通電されることにより前記コアに吸着されるプランジャと、前記主弁側に前記主弁に穿設されたパイロット孔に対向して配置された前記パイロット弁を有し、前記プランジャの軸線位置に前記プランジャを貫通して進退自在に嵌挿配置されたシャフトと、前記プランジャの前記中空部に配置されて前記電磁コイルが非通電時に前記シャフトの前記コア側の端面を前記プランジャの端面より所定長突出させて前記パイロット弁が前記主弁に取り付けられたパイロット弁座から離れるよう前記シャフトを付勢するスプリングと、を備え、前記主弁は、前記パイロット弁座の取り付け面と反対側の前記弁座と対向する側に弁体がその内周部にクリアランスを設けるようにして外周をかしめ加工することによって取り付けられていることを特徴とするソレノイド駆動パイロット弁が提供される。
【００１３】
このようなソレノイド駆動パイロット弁によれば、非通電時は、パイロット弁がパイロット弁座から離れた状態、すなわち、パイロット弁を閉じることができない状態を保持したまま、プランジャを主弁に当接させる構成にした。これにより、高圧側流路の流体が導入されると、調圧室は低圧側流路に開放されているため、高圧流体は、主弁を閉じる方向には作用せず、主弁を弁座から離れる方向に作用して開弁する。電磁弁が通電状態になると、プランジャがコアに吸着することで、パイロット弁がプランジャの中空部より押し出され、パイロット弁が閉じられる。これにより、高圧側流路より漏出してきた流体により調圧室の圧力が上昇し、主弁を弁座の方向へ移動させ、主弁を閉じるようになる。
【００１４】
プランジャが主弁と分離されているため、プランジャの同心ずれによる作動性の悪化が防止される。また、調圧室を介してパイロットポートに至る流体はプランジャの摺動部を通ることがないため、異物によるプランジャの摺動性悪化が防止される。
【００１５】
また、本発明によれば、パイロット弁座と弁体とが分離して取り付けられた構造を有する主弁において、弁体はその内周部にクリアランスを設けるようにして外周をかしめ加工によって取り付けられている。これにより、弁体の内周部に形成される隙間が圧力逃し通路となり、主弁には、圧力逃し孔を穿設する必要がなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明によるノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁の構成を示す断面図である。この図１では、非通電時で差圧がないときの状態を示している。
【００１７】
ボディ１は、その側面に流体が送られて来る上流側の流体配管が接続される高圧側流路２が形成され、下面には流体が送り出される下流側の流体配管が接続される低圧側流路３が形成されている。この低圧側流路３の上方には低圧側流路３と同心のシリンダが形成されている。このシリンダの底面には短筒状の弁座４が形成されている。
【００１８】
シリンダ内には、弁座４に対向して主弁５がシリンダの軸線方向に進退自在に配置されている。この主弁５は、弁座４の対向面に形成された環状溝の中にリング状の弁体６が嵌入され、その外周をかしめ加工することによって弁体６を取り付けている。なお、リング状の弁体６は、環状溝に嵌入されたときに、その内周部にクリアランスを設けるようにしてある。このクリアランスが、圧力逃し通路として作用する。
【００１９】
主弁５の軸線位置には、パイロット孔７が穿設されており、そのパイロット孔７の、弁体６が取りつけられている側と反対側の開口端には、ワッシャ８を介してパイロット弁座９がかしめ加工により取り付けられている。主弁５の外周に周設された溝には、ピストンリング１０が嵌め込まれている。なお、ピストンリング１０には、適当な間隔の割りがあり、その割りを介して高圧側流路２の流体が調圧室に流れるようになっている。パイロット弁座９のある側の主弁５の中央部は、調圧室の一部を構成するような空間が形成されている。
【００２０】
シリンダの上部は、キャップ１２によって閉止され、外周はＯリング１３によってシールされている。このキャップ１２においても、主弁５に対向する中央部が調圧室の一部を構成するよう空間が形成されており、主弁５の中央部の空間と共に調圧室１４を形成している。
【００２１】
キャップ１２の軸線位置には、電磁コイル１５を貫通して軸線方向に延びるスリーブ１６が設けられている。このスリーブ１６には、その軸線方向にプランジャ１７が進退自在に嵌挿配置されている。このプランジャ１７は、その軸線位置にシャフト１８が嵌挿配置されている。シャフト１８の下端部にはボール１９がかしめ加工により取り付けられ、ボールバルブを構成している。プランジャ１７の主弁５側の内部は、スプリング２０を収容することができるよう拡開形成された中空部を有している。このスプリング２０は、シャフト１８の縮径段差部に係止されたリングとプランジャ１７の下端部に固定されるリングとの間に配置され、ボール１９がパイロット弁座９から離れるようにシャフト１８を押し上げ、シャフト１８のコア２２側端面がプランジャ１７のコア２２側端面より所定長だけ突出するように作用する。プランジャ１７のスプリング２０が収納されている中空部には、連通孔２１が設けられており、調圧室１４からパイロット弁への流体流路を形成している。
【００２２】
スリーブ１６の上端側には、その軸線方向にコア２２が進退自在に嵌挿配置されており、このコア２２はスプリング２３によって主弁５の方向に常時付勢されている。
【００２３】
コア２２、プランジャ１７、シャフト１８は、主弁５と軸線を合致させてスリーブ１６内に配置されていて、スリーブ１６を囲んで配置された電磁コイル１５から発生される電磁力と、主弁５を軸線方向に作用して開閉する力と、スプリング２０，２３の力とによって軸線方向に移動される。
【００２４】
ここで、主弁５の外径寸法、すなわちシリンダ孔の内径寸法は、弁座４の径より大きく形成されており、主弁５が流体から圧力を受ける総受圧面積が弁座４の内面積より大きくしてある。これにより、調圧室１４内の圧力が低圧側流路３内と同じ圧力の場合には、高圧側流路２の圧力が主弁５を弁座４から遠ざける方向に移動させるように作用する。
【００２５】
パイロット弁の流路は、高圧側流路２の流体がピストンリング１０、調圧室１４、連通孔２１、パイロット弁座９、パイロット孔７を介して低圧側流路３へ流れるよう形成されている。
【００２６】
次に、以上のように構成されたソレノイド駆動パイロット弁の作用について、順次説明する。
図２はソレノイド駆動パイロット弁の非通電時で差圧があるときの状態を示す断面図である。
【００２７】
高圧側流路２と低圧側流路３とに差圧がない場合には、スプリング２３による付勢力によって主弁５は図１に示したように閉じた位置にあるが、高圧側流路２に流体が導入されると、高圧側流路２の圧力により弁座４から離れる方向に移動され、開弁される。
【００２８】
このとき、パイロット弁のボール１９は、スプリング２０によりパイロット弁座９から離れている状態を保持しているので、調圧室１４と低圧側流路３との圧力が等しい。このため、高圧側流路２の圧力により主弁５がその弁座４から離れる方向に移動すると、主弁５がその上に載っているプランジャ１７を押し上げるよう作用する。なお、シャフト１８を付勢するスプリング２０はコア２２を付勢するスプリング２３よりも付勢力が強いため、図２に示したように、シャフト１８の上部先端がプランジャ１７の上部端面より突出した状態が保持されたままシャフト１８およびプランジャ１７が上方へ移動し、スプリング２３の付勢力に抗してコア２２を押し上げている。
【００２９】
図３はソレノイド駆動パイロット弁の通電直後の状態を示す断面図である。
電磁コイル１５が通電されると、プランジャ１７とコア２２とが瞬間的に吸着される。このとき、スプリング２３の力により、コア２２、プランジャ１７およびシャフト１８は、主弁５の方向に移動するよう作用している。これにより、シャフト１８の先端に取り付けられたボール１９がプランジャ１７の主弁５側の端面よりワッシャ８の厚さ以上に露出することで、パイロット弁座９がボール１９によって閉塞される。
【００３０】
主弁５のパイロット孔７がボール１９によって閉塞されることにより、調圧室１４の低圧側流路３への通路が閉じられる。この結果、高圧側流路２からピストンリング１０を介して調圧室１４へ流入された流体は行き場がなくなるため、調圧室１４内の圧力が上昇する。この調圧室１４内の圧力と低圧側流路３の圧力との差圧により、主弁５は弁座４の方向へ移動していくようになる。
【００３１】
図４はソレノイド駆動パイロット弁の通電時の状態を示す断面図である。
調圧室１４と低圧側流路３との差圧により主弁５が降下して弁体６が弁座４に圧接されることで、このソレノイド駆動パイロット弁は閉弁状態になる。このとき、プランジャ１７はコア２２に吸引された状態が保持されているため、ボール１９がプランジャ１７より露出されている。このため、主弁５が弁座４の方へ移動するとき、スプリング２３の付勢力によりボール１９がパイロット弁座９を閉塞した状態のまま、閉弁方向へ移動していく。弁体６が弁座４に圧接されて閉弁された後は、調圧室１４と低圧側流路３との差圧が主弁５を継続的に弁座の方向へ押圧するように作用することで、閉弁状態が維持される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、主弁とプランジャとを別体にし、プランジャを主弁に当接する構成とし、パイロット弁をボールバルブで構成するようにした。プランジャが主弁と分離されたことによりプランジャの同心ずれによる作動性の悪化が防止され、プランジャに同心ずれがあったとしてもボールがパイロット弁座に密着状態で着座するため、パイロット弁の垂直度に対するシール性が向上し、パイロット弁による内部漏れを防止することができる。しかも、プランジャと主弁とが分離していることにより、組立性を向上させることができる。
【００３３】
また、高圧側流路から調圧室、パイロットポートへと流れる流体はプランジャの摺動部を通ることがないため、異物によりプランジャの摺動性が悪化することが防止される。
【００３４】
また、パイロットポートを主弁に形成したことによりパイロットポート長を短くすることができ、これにより、パイロットポートでの圧力損失が低減し、作動性が向上するため、電磁コイルを小型化、低消費電力化することができる。
【００３５】
また、非通電時にパイロットポートを常に開いておくためのスプリングをプランジャとコアとの吸着部分ではなく、磁気通路以外の部位であるプランジャの中に収納する構成にした。これにより、プランジャとコアとの吸着部分の磁気通路を大きく確保することができるため、電磁コイルを小型化でき、低消費電力化することができる。
【００３６】
さらに、主弁に取り付けられる弁体は、その周囲をかしめ加工により固定するようにした。これにより、圧力に曝される弁体の内周部のクリアランスが圧力逃し通路として作用することになるため、圧力逃し孔を穿設する必要がなくなり、ソレノイド駆動パイロット弁のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるノーマルオープンタイプのソレノイド駆動パイロット弁の構成を示す断面図である。
【図２】ソレノイド駆動パイロット弁の非通電時で差圧があるときの状態を示す断面図である。
【図３】ソレノイド駆動パイロット弁の通電直後の状態を示す断面図である。
【図４】ソレノイド駆動パイロット弁の通電時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ボディ
２ 高圧側流路
３ 低圧側流路
４ 弁座
５ 主弁
６ 弁体
７ パイロット孔
８ ワッシャ
９ パイロット弁座
１０ ピストンリング
１２ キャップ
１３ Ｏリング
１４ 調圧室
１５ 電磁コイル
１６ スリーブ
１７ プランジャ
１８ シャフト
１９ ボール
２０ スプリング
２１ 連通孔
２２ コア
２３ スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid-driven pilot valve, and more particularly to a normally open type solenoid drive in which a main valve is opened and closed by pilot operation by opening and closing a pilot hole formed in the main valve with a pilot valve magnetically connected to the solenoid. The pilot valve.
[0002]
[Prior art]
In general, a solenoid-operated pilot valve has a main valve disposed from a high-pressure side to a valve seat formed in a communication path between a high-pressure side flow path and a low-pressure side flow path. The pressure regulation chamber formed at the corresponding position communicates with the low pressure side flow path through the pilot hole formed in the main valve and communicates with the high pressure side flow path through the leak path, and advances and retreats in the axial direction by the magnetic force generated from the electromagnetic coil. The pilot valve is opened and closed from the pressure regulating chamber side by a pilot valve connected to the movable iron core to be driven, and the main valve is driven to open and close by the pilot operation.
[0003]
As such a solenoid driven pilot valve, there are a type in which the main valve is closed and a type in which the main valve is open when the solenoid is not energized. As a normally open type solenoid drive pilot valve in which the main valve is opened when the solenoid is not energized, it can be found in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-230398 by the present applicant.
[0004]
According to the normally open type solenoid-driven pilot valve described in this publication, the main valve formed in an annular shape facing the valve seat is fixed to the main valve holding cylinder, and the fixed iron core is fixed to the main valve holding cylinder. Are integrally connected, and the fixed iron core is fitted and arranged in the sleeve so as to be movable in the axial direction so as to move together with the main valve. The fixed iron core has a pilot hole penetrating in the axial position, one end side thereof opens into the sleeve and directly communicates with the pressure regulating chamber, and the other end side communicates directly with the low-pressure side flow path. Yes. In addition, a movable iron core is fitted and arranged in the sleeve so as to be movable back and forth in the axial direction at a position behind the fixed iron core when viewed from the main valve, and the pilot valve is located on the end face of the fixed iron core facing the opening of the pilot hole. It is attached. The movable iron core and the fixed iron core are locked to each other by a coil spring, and in a non-energized state where the electromagnetic force does not act on the movable iron core, the distance between the movable iron core and the fixed iron core is a coil. It is held at a predetermined length by the natural length of the spring.
[0005]
In this non-energized state, when a high-pressure fluid is supplied, the fluid enters the pressure regulating chamber through a leak hole provided in the main valve holding cylinder, and further, the fixed iron core and the sleeve are connected from the pressure regulating chamber. It passes through the gap between them and flows through the pilot hole of the fixed iron core to the low pressure side flow path. Thereby, since the fluid cannot stop in the pressure adjusting chamber, the main valve is pushed upward by the primary pressure of the supplied fluid and opened.
[0006]
When the electromagnetic coil of the solenoid is energized, the movable iron core is adsorbed by the fixed iron core, so that the pilot valve closes the pilot hole. As a result, the pressure adjusting chamber becomes high pressure by the fluid leaking from the high pressure side flow path side through the leak hole, and the main valve holding cylinder moves to the valve seat side due to the differential pressure with the low pressure side flow path side. The valve is pressed against the valve seat and stops in the closed state.
[0007]
When the electromagnetic coil is deenergized in this closed state, the movable iron core is returned to a position away from the fixed iron core by a biasing force of the coil spring in the sleeve. As a result, the pilot hole communicates with the low pressure side, so that the pressure regulating chamber becomes low pressure, and the main valve is moved to the valve seat by the pressure on the high pressure side flow path acting on the main valve holding cylinder (differential pressure from the pressure regulating chamber). The main valve holding cylinder moves in a direction away from the valve, and the valve opens.
[0008]
The main valve has a valve body on the side facing the valve seat. If the main valve is suddenly opened while high pressure is introduced into the high-pressure side flow path, the main valve and the valve body The valve body may be deformed by the pressure that enters the gap between the main valve and the main valve. In order to prevent this, a pressure relief hole is drilled in the main valve, and the pressure that has entered the gap between the main valve and the valve body is released through the pressure relief hole, thereby preventing deformation of the valve body due to pressure. The valve is prevented from falling off.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the normal open type solenoid drive pilot valve as described above, the main valve holding cylinder and the fixed iron core are integrally connected, the main valve holding cylinder is in the cylinder hole, and the fixed iron core is in the sleeve. Due to the sliding configuration, there is a problem in that the valve operation cannot be smoothly performed when the main valve holding cylinder and the fixed iron core are decentered. Also, when the fixed iron core inserted in the sleeve is tilted or concentrically shifted, the mating surface with the valve body provided on the movable iron core side is all around when the pilot valve is in the closed state. In the same way, it will not be in close contact, causing internal leakage.
[0010]
In addition, the fluid that has entered the pressure adjusting chamber through the leak hole provided in the main valve holding cylinder passes through the gap between the fixed iron core and the sleeve from the pressure adjusting chamber, passes through the pilot hole of the fixed iron core. Since it is the structure which flows into a low voltage | pressure side flow path, a fluid will pass the clearance gap between a fixed iron core and a sleeve which is a sliding part of a fixed iron core. For this reason, when the foreign material is contained in the fluid, there is a problem that the foreign material enters the gap between the fixed iron core and the sleeve and the movable iron core malfunctions.
[0011]
Further, conventionally, in order to prevent the valve body from falling off the main valve during the switching operation of the high-pressure fluid, the main valve has to be drilled for a pressure relief hole.
The present invention has been made in view of the above points, and the operability deterioration due to the concentric displacement of the pilot valve is prevented, the slidability deterioration due to foreign matter is prevented, and the drilling for the pressure relief hole is unnecessary. An object is to provide a solenoid driven pilot valve.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a main valve is disposed so as to be able to advance and retreat from a valve seat formed in a communication path between the high-pressure side flow path and the low-pressure side flow path so as to face the high pressure side. Magnetic force generated from an electromagnetic coil communicated with the low pressure side flow path through a pressure regulating chamber formed in the back side portion of the main valve and a pilot hole formed in the main valve as viewed from the valve seat from the side flow path A solenoid-operated pilot valve that opens and closes the main valve by pilot operation by opening and closing the pilot hole from the pressure regulating chamber side by a pilot valve operated by A part of the sleeve disposed on the same axis as the axis of the main valve, a core inserted and disposed in the sleeve so as to be movable back and forth in the axial direction, and a portion between the core and the main valve. The sleeve To be movably fitted arranged axially, in the main valve-side open into the pilot hole formed in the main valve are communicated with the pressure regulating chamber and the communication hole while accommodating the pilot valve A plunger that is disposed separately from the main valve and that is attracted to the core when the electromagnetic coil is energized, and a pilot that is drilled in the main valve on the main valve side A shaft having the pilot valve disposed opposite to the hole, the shaft being inserted into the axial position of the plunger so as to be able to advance and retract, and the electromagnetic valve disposed in the hollow portion of the plunger. When the coil is not energized, the shaft-side end surface of the shaft protrudes from the end surface of the plunger by a predetermined length so that the pilot valve is separated from the pilot valve seat attached to the main valve. Comprising a spring for biasing the door, the said main valve, as the valve body on the side facing the opposite side of the valve seat and the mounting surface of the pilot valve seat providing clearance on the inner periphery thereof periphery A solenoid driven pilot valve is provided which is mounted by caulking .
[0013]
According to such a solenoid-driven pilot valve, when not energized, the plunger is brought into contact with the main valve while maintaining the state where the pilot valve is separated from the pilot valve seat, that is, the state where the pilot valve cannot be closed. Made the configuration. As a result, when the fluid in the high-pressure channel is introduced, the pressure regulating chamber is opened to the low-pressure channel, so that the high-pressure fluid does not act in the direction of closing the main valve, and the main valve is Acts in a direction away from the valve and opens the valve. When the solenoid valve is energized, the plunger is adsorbed to the core, whereby the pilot valve is pushed out from the hollow portion of the plunger and the pilot valve is closed. As a result, the pressure leaking from the high-pressure channel increases the pressure in the pressure regulating chamber, moves the main valve toward the valve seat, and closes the main valve.
[0014]
Since the plunger is separated from the main valve, the deterioration of operability due to the concentric displacement of the plunger is prevented. In addition, since the fluid reaching the pilot port through the pressure adjusting chamber does not pass through the sliding portion of the plunger, the deterioration of the sliding property of the plunger due to foreign matter is prevented.
[0015]
Further, according to the present invention, in the main valve having a structure in which the pilot valve seat and the valve body are separately attached, the valve body is attached by caulking the outer periphery so as to provide a clearance on the inner peripheral portion thereof . ing. As a result, a gap formed in the inner peripheral portion of the valve body serves as a pressure relief passage, and there is no need to make a pressure relief hole in the main valve.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a normally open type solenoid driven pilot valve according to the present invention. FIG. 1 shows a state in which there is no differential pressure during non-energization.
[0017]
The body 1 is formed with a high pressure side flow path 2 to which an upstream fluid pipe to which fluid is sent is connected to its side surface, and a low pressure side flow to which a downstream fluid pipe to which fluid is sent is connected on the bottom surface. A path 3 is formed. A cylinder concentric with the low-pressure channel 3 is formed above the low-pressure channel 3. A short cylindrical valve seat 4 is formed on the bottom surface of the cylinder.
[0018]
A main valve 5 is disposed in the cylinder so as to face the valve seat 4 so as to advance and retract in the axial direction of the cylinder. The main valve 5 is fitted with a valve body 6 by fitting a ring-shaped valve body 6 into an annular groove formed on the opposed surface of the valve seat 4 and caulking the outer periphery thereof. In addition, when the ring-shaped valve body 6 is inserted in the annular groove, a clearance is provided on the inner peripheral portion thereof. This clearance acts as a pressure relief passage.
[0019]
A pilot hole 7 is bored at the axial position of the main valve 5, and a pilot valve is connected to an opening end of the pilot hole 7 opposite to the side where the valve body 6 is attached via a washer 8. A seat 9 is attached by caulking. A piston ring 10 is fitted in a groove provided around the outer periphery of the main valve 5. The piston ring 10 has an appropriate interval, and the fluid in the high-pressure side flow path 2 flows into the pressure regulating chamber via the interval. A space is formed in the central portion of the main valve 5 on the side where the pilot valve seat 9 is located so as to constitute a part of the pressure regulating chamber.
[0020]
The upper part of the cylinder is closed by a cap 12 and the outer periphery is sealed by an O-ring 13. Also in this cap 12, a space is formed so that the central portion facing the main valve 5 constitutes a part of the pressure regulating chamber, and the pressure regulating chamber 14 is formed together with the space in the central portion of the main valve 5. .
[0021]
A sleeve 16 that extends through the electromagnetic coil 15 in the axial direction is provided at the axial position of the cap 12. A plunger 17 is inserted into the sleeve 16 so as to be movable back and forth in the axial direction. The plunger 17 has a shaft 18 inserted and disposed at the axial position thereof. A ball 19 is attached to the lower end of the shaft 18 by caulking to constitute a ball valve. The inside of the plunger 17 on the main valve 5 side has a hollow portion that is formed so as to be able to accommodate the spring 20. The spring 20 is disposed between a ring locked to the reduced diameter step portion of the shaft 18 and a ring fixed to the lower end portion of the plunger 17, and the shaft 18 is moved so that the ball 19 is separated from the pilot valve seat 9. It pushes up and acts so that the core 22 side end surface of the shaft 18 protrudes by a predetermined length from the core 22 side end surface of the plunger 17. A communication hole 21 is provided in a hollow portion in which the spring 20 of the plunger 17 is accommodated, and a fluid flow path from the pressure regulating chamber 14 to the pilot valve is formed.
[0022]
On the upper end side of the sleeve 16, a core 22 is fitted and arranged so as to be able to advance and retract in the axial direction. The core 22 is always urged in the direction of the main valve 5 by a spring 23.
[0023]
The core 22, the plunger 17, and the shaft 18 are arranged in the sleeve 16 so as to coincide with the main valve 5, and the electromagnetic force generated from the electromagnetic coil 15 arranged around the sleeve 16 and the main valve 5. Is moved in the axial direction by the force of opening and closing by acting in the axial direction and the force of the springs 20 and 23.
[0024]
Here, the outer diameter dimension of the main valve 5, that is, the inner diameter dimension of the cylinder hole is formed larger than the diameter of the valve seat 4, and the total pressure receiving area where the main valve 5 receives pressure from the fluid is the inner area of the valve seat 4. It is bigger. Thereby, when the pressure in the pressure regulating chamber 14 is the same as that in the low pressure side flow path 3, the pressure in the high pressure side flow path 2 acts to move the main valve 5 away from the valve seat 4. .
[0025]
The flow path of the pilot valve is formed so that the fluid in the high pressure side flow path 2 flows to the low pressure side flow path 3 through the piston ring 10, the pressure regulating chamber 14, the communication hole 21, the pilot valve seat 9, and the pilot hole 7. Yes.
[0026]
Next, the operation of the solenoid-driven pilot valve configured as described above will be sequentially described.
FIG. 2 is a sectional view showing a state where there is a differential pressure when the solenoid-driven pilot valve is not energized.
[0027]
When there is no differential pressure between the high pressure side flow path 2 and the low pressure side flow path 3, the main valve 5 is in the closed position as shown in FIG. When the fluid is introduced into the valve, it is moved away from the valve seat 4 by the pressure of the high-pressure channel 2 and is opened.
[0028]
At this time, since the ball 19 of the pilot valve is kept away from the pilot valve seat 9 by the spring 20, the pressure in the pressure regulating chamber 14 and the low pressure side flow path 3 is equal. For this reason, when the main valve 5 moves in a direction away from the valve seat 4 due to the pressure of the high-pressure side flow path 2, the main valve 5 acts to push up the plunger 17 mounted thereon. Since the spring 20 that biases the shaft 18 has a stronger biasing force than the spring 23 that biases the core 22, the upper end of the shaft 18 protrudes from the upper end surface of the plunger 17 as shown in FIG. 2. The shaft 18 and the plunger 17 are moved upward while the pressure is held, and the core 22 is pushed up against the urging force of the spring 23.
[0029]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state immediately after energization of the solenoid driven pilot valve.
When the electromagnetic coil 15 is energized, the plunger 17 and the core 22 are instantaneously attracted. At this time, the core 22, the plunger 17, and the shaft 18 act so as to move in the direction of the main valve 5 by the force of the spring 23. As a result, the ball 19 attached to the tip of the shaft 18 is exposed more than the thickness of the washer 8 from the end surface of the plunger 17 on the main valve 5 side, whereby the pilot valve seat 9 is closed by the ball 19.
[0030]
When the pilot hole 7 of the main valve 5 is closed by the ball 19, the passage to the low pressure side flow path 3 of the pressure regulating chamber 14 is closed. As a result, the fluid flowing into the pressure regulating chamber 14 from the high pressure side channel 2 via the piston ring 10 has no place to go, so the pressure in the pressure regulating chamber 14 increases. The main valve 5 moves in the direction of the valve seat 4 due to the differential pressure between the pressure in the pressure regulating chamber 14 and the pressure in the low pressure side flow path 3.
[0031]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the solenoid-driven pilot valve is energized.
The main valve 5 is lowered by the pressure difference between the pressure regulating chamber 14 and the low-pressure side flow path 3 and the valve body 6 is pressed against the valve seat 4, so that the solenoid-driven pilot valve is closed. At this time, since the plunger 17 is kept sucked by the core 22, the ball 19 is exposed from the plunger 17. For this reason, when the main valve 5 moves toward the valve seat 4, the ball 19 moves in the valve closing direction while the pilot valve seat 9 is closed by the urging force of the spring 23. After the valve body 6 is pressed against the valve seat 4 and closed, the differential pressure between the pressure regulating chamber 14 and the low pressure side flow path 3 acts so as to continuously press the main valve 5 toward the valve seat. By doing so, the closed state is maintained.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the main valve and the plunger are separated, the plunger is in contact with the main valve, and the pilot valve is configured by a ball valve. The separation of the plunger from the main valve prevents the deterioration of operability due to the concentric displacement of the plunger, and even if there is a concentric displacement of the plunger, the ball is seated in close contact with the pilot valve seat. Therefore, the internal leakage by the pilot valve can be prevented. In addition, since the plunger and the main valve are separated, the assembling property can be improved.
[0033]
Further, since the fluid flowing from the high-pressure side flow path to the pressure adjusting chamber and the pilot port does not pass through the sliding portion of the plunger, the sliding property of the plunger is prevented from being deteriorated by the foreign matter.
[0034]
In addition, the pilot port length can be shortened by forming the pilot port as the main valve, which reduces pressure loss at the pilot port and improves operability. It can be powered.
[0035]
In addition, the spring for keeping the pilot port open at all times when not energized is housed in the plunger, which is a part other than the magnetic path, instead of the part where the plunger and the core are attracted. Thereby, since the magnetic path of the adsorption | suction part of a plunger and a core can be ensured largely, an electromagnetic coil can be reduced in size and power consumption can be reduced.
[0036]
Furthermore, the periphery of the valve body attached to the main valve is fixed by caulking. As a result, the clearance of the inner periphery of the valve body exposed to pressure acts as a pressure relief passage, so there is no need to make a pressure relief hole, and the cost of the solenoid driven pilot valve can be reduced. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a normally open type solenoid drive pilot valve according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where there is a differential pressure when the solenoid-driven pilot valve is not energized.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state immediately after energization of a solenoid driven pilot valve.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a solenoid-driven pilot valve is energized.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2 High pressure side flow path 3 Low pressure side flow path 4 Valve seat 5 Main valve 6 Valve body 7 Pilot hole 8 Washer 9 Pilot valve seat 10 Piston ring 12 Cap 13 O ring 14 Pressure regulation chamber 15 Electromagnetic coil 16 Sleeve 17 Plunger 18 Shaft 19 Ball 20 Spring 21 Communication hole 22 Core 23 Spring

Claims (2)

高圧側流路と低圧側流路との間の連通路に形成された弁座に高圧側から対向して進退自在に主弁が配置され、前記高圧側流路から前記弁座から見て前記主弁の裏側部分に形成された調圧室および前記主弁に形成されたパイロット孔を通じて前記低圧側流路へと連通し、電磁コイルから発生する磁力によって動作されるパイロット弁により前記パイロット孔を前記調圧室側から開閉させることで前記主弁をパイロット作動により開閉駆動するようにしたソレノイド駆動パイロット弁において、
前記調圧室から前記電磁コイルを貫通して前記主弁の軸線と同じ軸上に配置されたスリーブと、
軸線方向に進退自在に前記スリーブ内に嵌挿配置されたコアと、
前記コアと前記主弁との間にて一部が前記スリーブ内に軸線方向に進退自在に嵌挿配置され、前記主弁側には前記パイロット弁を収納すると共に前記調圧室と連通孔で連通されていて前記主弁に設けられたパイロット孔に開口している中空部を有し、前記主弁とは分離して配置され、前記電磁コイルが通電されることにより前記コアに吸着されるプランジャと、
前記主弁側に前記主弁に穿設されたパイロット孔に対向して配置された前記パイロット弁を有し、前記プランジャの軸線位置に前記プランジャを貫通して進退自在に嵌挿配置されたシャフトと、
前記プランジャの前記中空部に配置されて前記電磁コイルが非通電時に前記シャフトの前記コア側の端面を前記プランジャの端面より所定長突出させて前記パイロット弁が前記主弁に取り付けられたパイロット弁座から離れるよう前記シャフトを付勢するスプリングと、
を備え、前記主弁は、前記パイロット弁座の取り付け面と反対側の前記弁座と対向する側に弁体がその内周部にクリアランスを設けるようにして外周をかしめ加工することによって取り付けられていることを特徴とするソレノイド駆動パイロット弁。A main valve is disposed so as to be able to advance and retract from the valve seat formed in the communication passage between the high-pressure side flow path and the low-pressure side flow path from the high pressure side. The pilot hole is communicated with the low pressure side passage through a pressure regulating chamber formed in the back side portion of the main valve and a pilot hole formed in the main valve, and the pilot hole is operated by a pilot valve operated by a magnetic force generated from an electromagnetic coil. In the solenoid-driven pilot valve that opens and closes the main valve by pilot operation by opening and closing from the pressure regulating chamber side,
A sleeve that penetrates the electromagnetic coil from the pressure regulating chamber and is disposed on the same axis as the axis of the main valve;
A core that is inserted and arranged in the sleeve so as to freely advance and retract in the axial direction;
In the pressure regulating chamber and the communicating hole with a portion at between the core and the main valve is movably fitted disposed axially within said sleeve, the said main valve side accommodates the pilot valve It has a hollow portion that is communicated and opened to a pilot hole provided in the main valve, is arranged separately from the main valve, and is attracted to the core when the electromagnetic coil is energized A plunger,
A shaft that has the pilot valve disposed on the main valve side so as to face a pilot hole drilled in the main valve, and that is inserted and disposed so as to be able to advance and retract through the plunger at an axial position of the plunger When,
A pilot valve seat that is disposed in the hollow portion of the plunger and has the end face on the core side of the shaft protruding from the end face of the plunger by a predetermined length when the electromagnetic coil is not energized, and the pilot valve is attached to the main valve. A spring urging the shaft away from the
The main valve is mounted by caulking the outer periphery so that the valve body provides a clearance in the inner peripheral portion on the side opposite to the valve seat on the side opposite to the mounting surface of the pilot valve seat. Solenoid-driven pilot valve characterized by 前記パイロット弁は、ボールバルブとしたことを特徴とする請求項１記載のソレノイド駆動パイロット弁。  The solenoid-driven pilot valve according to claim 1, wherein the pilot valve is a ball valve.
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